原文传递
挖泥船反铲工作装置和支撑装置的结构受力分析
| 论文题名： | 挖泥船反铲工作装置和支撑装置的结构受力分析 |
| 关键词： | 疏浚工程;反铲式挖泥船;挖掘机;支撑装置;受力分析 |
| 摘要： | 反铲式挖泥船是疏浚工程的主要施工机械之一，广泛应用于港口航道建设、水库建设及维护、国防工程建设、环境保护疏浚、吹填造陆等领域中。在我国疏浚行业中，由于新产品开发周期长、设计手段落后，生产企业主要依据经验及类比的方法来进行设计，且国内的大型疏浚设备几乎都是进口的，我国在这方面完全缺乏市场竞争力。另外，因为我国对反铲式挖泥船的使用经验不足，对其技术性能和操作技术还没很好掌握，在实际施工工程中，有时超深很多，再加上其日常工作环境非常恶劣，故很多机械故障由此产生。而现在有限元结构分析技术和虚拟样机技术应用的发展，在一定程度上为解决这些问题提供了强有力的工具和手段。 本文以为S1型DONGE反铲式挖泥船及其上的1100型反铲式挖掘机和支撑装置为研究对象，针对反铲式挖掘机强度、右钢桩发生弯曲变形、左右钢丝绳在压铅处的多次断绳这三个主要问题，利用有限元原理和多体动力学理论，并结合SolidWorks、ANSYS和ADAMS软件，最终建立起反铲式挖掘机的有限元模型和反铲式挖泥船的动力学模型，对出现的问题进行讨论和分析，为挖泥船的改造打下基础。论文主要研究工作如下： (1)根据中国船级社CCS《船舶与海上设施起重设备规范》和GB/T3811-2008《起重机设计规范》分析反铲式挖掘机在四种典型工况下所受到的载荷组合。 (2)利用ANSYS软件建立了反铲式挖掘机的有限元模型，分析了在四种典型工况下的受力情况，并进行了强度和刚度评价。 (3)按照各种作业工况，建立船体等有关部件受力力学模型，分析计算右钢桩变形的原因。基于虚拟样机技术和多体动力学理论，利用SolidWorks和ADAMS软件建立动力学模型，模拟工作状态下三根钢桩插入海床土壤中，船体提升不同高度的情况，并进行船体的稳性进行仿真。 (4)在此基础上，模拟船体尾部一侧钢桩在海床土壤中未插实情况下，船体处于不同浮态，反铲工作装置卸载并且钢桩下滑1m，来分析钢丝绳在这一过程中的受力，得到钢丝绳由正常到断裂的变化趋势，并分析了原因。然后将船体进行加宽后，对钢丝绳进行受力仿真，分析加宽船体对船稳性的影响。 (5)分析和研究反铲工作装置转至垂直船纵向卸载时，临近钢桩支撑船体钢丝绳突发破断，了解到瞬间断绳的严重后果，并基于以上仿真分析，提出改进意见，希望对实际操作利用和改造维护提供参考。 总之，通过对反铲式挖掘机有限元分析和对反铲式挖泥船的动力学仿真，为以后的故障分析、解决和反铲挖泥船的改造打下基础。 |
| 作者： | 陈丽 |
| 专业： | 机械制造及其自动化 |
| 导师： | 黄营;徐长生 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
